Manyetoreolojik Akışkanların Sentezi

Abstract

Manyetoreolojik akışkanlar, manyetik alan etkisi altında kısa sürede viskozitelerinde meydana gelen çok büyük artışlardan dolayı son yıllarda ilgi çekmeye başlamıştır. Bu özellikleri sayesinde, mekanik hareketleri(sarsıntıları) sönümlendirme konusunda eşsiz akışkanlar haline gelmişlerdir. Bu çalışmada çeşitli MR akışkanlar sentezlenerek manyetik alan varlığında ve yokluğunda reolojik ve manyetoreolojik özellikleri incelenmiş ve ticari MR akışkanla karşılaştırılmıştır. Çalışmalar sırasında, yağın viskozitesi, tanecik tipi, karışım içindeki tanecik oranı parametrelerinin akışkanların reolojik ve manyetoreolojik özelliklerine etkisi irdelenmiştir. Artan tanecik oranı ve yağ viskozitesi, hazırlanan MR akışkanın viskozitesini artırmaktadır. Hazırlanan MR akışkanlar bir damper içerisine doldurularak yorulma test cihazında test edilmiştir. Laboratuar deneylerinde olduğu gibi damper testlerinde de yüksek viskoziteli yağ ile hazırlanan akışkanların ve yüksek tanecik oranına sahip olan akışkanların viskozitelerinin de yüksek olduğu belirlenmiştir. Bu da yüksek sönüm katsayısı anlamına gelmektedir. Sentezlenen akışkanların çökme özellikleri de incelenmiştir. Genel olarak akışkanların çökmelerinin önlenemediği söylenebilir. Bir matematik model yardımıyla akışkanların manyetik alan olmayan durumdaki akma özellikleri belirlenerek sönüm eğrisi çıkarılmış ve damper test sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Sonuçların düşük hız bölgesi dışında uyumlu olduğu söylenebilir. Ayrıca matematik model yardımıyla aynı akışkanın çeşitli şiddetteki manyetik alan altında olası üç boyutlu hız-kuvvet–akma noktası grafikleri çıkarılmıştır.

Nowadays magnetorheological fluids are attractive because of their significantly changeable rheological properties within miliseconds by the application of an external magnetic field. Thus, they are excellent in damping the vibration. In this study, different MR fluids have been synthesized in the laboratory and their rheological properties were investigated and compared with a commercial MR fluid. The percentage of magnetic particles in the MR fluids ranged from 50 to 70%. Their rheological and magnetorheological properties were determined with and without an external magnetic field. The viscosity of the carrier fluid, type of particles and particle percent were chosen as the basic parameters and their effects on rheological and magnetorheological properties were investigated. The experimental results showed that the viscosities of MR fluids increase with increase in the particle percentage and viscosity of the carrier fluid. The prepared MR fluids were also tested in a damper to investigate their damping characteristics. The result obtained from these tests showed that the MR fluids prepared with high viscosity carrier fluid and high particle percentages have higher damping coefficients. The sedimentation properties of the synthesized fluids were also investigated. The sedimentation problem could not be prevented. Moreover, rheological properties of the fluids were determined with a mathematical model and compared with damper test results. The results are fit except the low velocity values. For the same fluids, three dimensional velocity-force-yield point graphics were also determined with the mathematical model under different external magnetic fields.